CN101047969B - 在移动通信网络中路由呼叫的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于在移动通信网络中路由呼叫的方法，有助于降低失败呼叫的频率。该方法包括在默认移动交换中心(MSC)(310)处理从归属位置寄存器(HLR)(315)接收的对于与移动台(MS)相关联的漫游号码的第一请求。对于漫游号码的第一请求包括识别MS向其注册的第一池MSC的网络资源标识符(NRI)。使用NRI在默认MSC识别第一池MSC(310)。然后，默认MSC池(310)将对于与移动台相关联的漫游号码的第二请求从默认MSC传送到第一池MSC。

Description

在移动通信网络中路由呼叫的方法

技术领域

本发明一般涉及将电话呼叫路由到移动设备。特别地，尽管不是独占地，本发明涉及使用归属位置寄存器(HLR)通过移动交换中心(MSC)在全球移动通信系统(GSM)网络中路由呼叫。

背景技术

由于各种原因，打给移动电话的电话呼叫可能无法接通。被叫移动电话可能正忙、关机、在无线网络范围外或者以其他方式不可达。在这种情况下，主叫方通常重复地对被叫移动电话进行额外呼叫，直到呼叫接通并且被叫移动电话应答为止。由于浪费主叫方的时间(主叫方必须连续重拨电话拨号序列)并且因为浪费必须重复路由和处理额外话音呼叫(其通常接收较高的网络优先级)直到被叫电话被应答为止的无线网络资源，进行这样的重复额外呼叫是不方便的和有问题的。

在全球移动通信系统(GSM)网络中，使用归属位置寄存器(HLR)将呼叫路由到在网络中运行的移动电话。HLR存储有关特定的移动电话在网络中的何处运行的数据。因此，当移动电话漫游到GSM网络中的新无线接入网(RAN)节点时，电话连接到与该RAN节点相关的移动交换中心(MSC)。MSC标识电话并通知与该电话相关的HLR该电话在操作上与MSC相连。如果随后在网络中接收定向到该电话的入局呼叫，则网络首先联系与该电话关联的HLR，以获知当前管理与该电话的无线通信的MSC的身份。然后，通过MSC将入局呼叫路由到该电话。

然而，MSC有时会产生技术问题，于是MSC就变得暂时停止运行(out of service)。当MSC的技术问题突然出现或者技术问题是瞬时的并且重复发生时，对与停止运行的MSC相关的移动电话进行的呼叫就无法接通。这是因为HLR通常只为特定的移动电话指定单个的MSC。因此，当MSC突然变得停止运行时，正常情况下将通过该MSC路由到与该MSC相关的电话的所有入局呼叫都无法接通。

发明内容

根据一个方面，本发明是一种在移动通信网络中路由呼叫的方法。所述方法包括：在默认移动交换中心(MSC)处理从归属位置寄存器(HLR)接收的对于与移动台(MS)相关联的漫游号码的第一请求。对于漫游号码的第一请求包括识别MS向其注册的第一池MSC(first pool MSC)的网络资源标识符(NRI)。然后，使用NRI在默认MSC识别第一池MSC。将对于与移动台相关联的漫游号码的第二请求传送到第一池MSC。

因此，本发明的实施例使得能够降低移动通信网络中的失败呼叫的频率。在覆盖被叫移动台的给定池区域(pool area)中有多个移动交换中心(MSC)运行的情况下，对于在池区域中运行的移动台的所有呼叫将首先由一默认MSC处理。默认MSC不限于将对移动台的漫游号码的请求传送到被叫移动台上次注册到的那一个MSC。相反，默认MSC可以重复地联系在池区域中运行的多个MSC中的每个MSC，直到其中一个MSC能够提供对于特定被叫移动台的漫游号码。通过降低失败呼叫的频率，本发明的实施方式使得能够实现改进的网络用户的服务质量(QoS)和更有效地使用网络资源。

附图说明

为了便于理解本发明并能够实际实施，以下将说明参照附图描述的示例性实施方式，在不同的图中，类似的附图标记表示相同的或功能类似的部件。附图以及下面的详细说明被纳入说明书中并构成说明书的一部分，其能够进一步示例根据本发明的实施方式并解释各种原理和优点。在附图中：

图1是示例将主叫台与移动台(MS)相连的典型全球移动通信系统(GSM)话音数据通信网络的组件的示意图；

图2是示例包括池区域的常规GSM的组件的示意图；

图3是示例根据本发明的实施方式、包括池区域和默认移动交换中心(MSC)的GSM系统的组件的示意图；

图4是示例根据本发明的实施方式从第一池MSC传送到归属位置寄存器(HLR)的MAP_UPDATE_LOCATION消息的示意图；

图5是示例根据本发明的实施方式在包括池区域的移动通信网络中路由呼叫的方法的消息序列图。

图6是示例根据本发明的实施方式、从默认MSC角度看的在移动通信网络中路由呼叫的方法的一般流程图。

本领域技术人员将理解，为了简便和清楚起见示出图中的组件，但不一定是按比例绘制的。例如，图中某些部件的尺寸相对于其他部件被夸大了，以帮助理解本发明的实施方式。

具体实施方式

在描述根据本发明的具体实施方式之前，应当认识到，所述实施方式主要涉及与在移动通信网络中路由呼叫相关的方法步骤和设备组件的组合。因此，在适当时，在附图中用传统符号代表设备组件和方法步骤，只显示了与理解本发明相关的那些特定细节，以便本领域技术人员不会在阅读了这里的说明后无法区别本发明的公开与对本领域技术人员显而易见的细节。

在本文档中，诸如左和右、第一和第二、前部和后部等关系术语可以单独使用，以使一个实体或动作区别于另一个实体或动作，而不一定要求或暗示这样的实体或动作之间的任何实际关系或顺序。术语“包括”或其任何变形旨在覆盖非独占的包括，从而包括一系列元素的过程、方法、物品或设备不是只包括所列那些元素而是还包括未明确列出或者是这样的过程、方法、物品或设备固有的其他元素。在没有更多限制的情况下，在某元素前出现“包括一个…”并不排除在包括该元素的过程、方法、物品或设备中存在额外的相同元素。

参见图1，示出将主叫台105与移动台(MS)110相连的典型全球移动通信系统(GSM)话音数据通信网络100的组件的示意图。所述主叫台105可以是能够连接到MS 100在其中运行的公众陆地移动网络(PLMN)115的任何类型的台，例如移动电话或有线终端。

为了启动从主叫台105到移动台110的呼叫，主叫台105首先将入局呼叫建立信号，例如初始地址消息(IAM)，发送到与PLMN 115相关的网关移动交换中心(GMSC)120。如果主叫台105是另一个移动设备，则通过另一个PLMN将IAM路由到GMSC 120。如果主叫台105是有线终端，则通过本地交换机将IAM路由到GMSC 120。

在收到入局呼叫建立信号后，GMSC 120将移动应用部分(MAP)呼叫建立消息传送到与该移动台110相关的归属位置寄存器(HLR)125。HLR 125维护与该被叫移动台110相关的用户数据，如移动用户综合业务数字网(MSISDN)号码。HLR 125还维护为该移动台110提供当前服务的移动交换中心(MSC)130以及对应的访问者位置寄存器(MSC/VLR)的身份。发送给HLR 125的MAP呼叫建立消息包括例如请求与移动台110相关的当前路由信息的MAP_SEND_ROUTING_INFORMATION消息。

响应接收的呼叫建立消息，HLR 125使用被叫移动台110的MSISDN访问关于移动台110的当前位置的信息，并识别当前为移动台110服务的MSC 130。随后，HLR 125将消息发送到MSC 130，例如请求与移动台110相关的漫游号码的MAP_PROVIDE_ROAMING_NUMBER消息。MSC 130通过将MAP消息发送回HLR 125进行响应(包括MSC 130的漫游号码)，然后HLR 125将漫游号码转发给GSMC 120。于是，通过使用漫游号码，GMSC 120能够建立从主叫台105到GMSC 120再直接到MSC 130的呼叫连接。最后，MSC 130寻呼移动台110并分配无线信道，以便能在主叫台105和移动台110之间接通呼叫。

参见图2，示出包括池区域205的常规GSM系统200的组件的示意图。根据第三代合作伙伴项目(3GPP)标准23.236，池区域是在其中移动台可以在无需改变其服务核心网(CN)节点(例如MSC)的情况下进行漫游的区域。因此，池区域可以减少CN节点间更新、切换和重新分配的频率，并减少HLR更新业务量。

池区域205由一个或多个CN节点服务，如都并行运行的第一MSC 130、第二MSC 210和第三MSC 215。诸如在池区域205中运行的移动台110的所有移动台均由无线接入网(RAN)节点220控制。RAN节点220可包括例如无线网络控制器(RNC)或基站控制器(BSC)。

根据3GPP标准23.236，当诸如MSC 130的MSC无法运行，例如如果MSC 130由于技术问题而突然停止运行，那么到由该停止运行的MSC 130管理的移动台的呼叫将无法接通。而对这样的移动台的主叫方需要等到被叫移动台执行定期位置更新(这可能需要例如超过六分钟的等待时间)，或者等到被叫移动台进行移动始发呼叫。如果被叫移动台进行移动始发呼叫，被叫移动台将首先执行位置更新过程，一个新的MSC将被分配给该被叫移动台。在将新的MSC分配给该被叫移动台后，其他移动终接呼叫将又能够接通该被叫移动台。

参见图3，示出根据本发明的实施方式、包括池区域305和默认MSC 310的GSM系统300的组件的示意图。与以上描述的现有技术系统200不同，在系统300中，存储与在操作上和池区域305中特定RAN节点320相连的移动台相关的信息的HLR 315将只存储与默认MSC 310相关的地址信息。即，无论特定RAN节点320是由池区域305中的第一池MSC325还是第二池MSC330管理，与特定RAN节点320相连的移动台的HLR 315将只存储与默认MSC 310相关的地址信息。

参见图4，示意图示出了根据本发明的实施方式从第一池MSC传送到HLR 315的MAP_UPDATE_LOCATION消息。当移动台初次连到池区域305时，它可以由第一池MSC325管理。然而，如图4所示，当第一池MSC325将MAP_UPDATE_LOCATION消息传送到与移动台相关的HLR 315时，消息包括默认MSC 310的地址而不包括第一池MSC325的地址。MAP_UPDATE_LOCATION消息还包括第一池MSC325的网络资源标识符(NRI)。如下详述，默认MSC 310于是被用于将对于漫游号码的请求路由到管理与特定移动台的通信的特定MSC(例如第一池MSC325)。

参见图5，消息序列图500包括根据本发明的实施方式在包括池区域305的移动通信网络中路由呼叫的方法。在线505处，诸如MAP_SEND_ROUTING_INFORMATION消息的呼叫建立消息从网关移动交换中心(GMSC)510发送到归属位置寄存器(HLR)315。该消息识别由HLR 315管理的被叫移动台。然后，在线515处，响应呼叫建立消息，HLR 315将对与移动台相关的漫游号码的第一请求传送到默认移动交换中心(MSC)310。例如，对漫游号码的第一请求可以是MAP_PROVIDE_ROAMING_NUMBER消息。在线520处，默认MSC 310将对漫游号码的第二请求发送到第一池MSC325。第一池MSC325通常是作为呼叫建立消息主体的移动台上次注册到的MSC。

当第一池MSC325停止运行或者以其他方式无法处理来自默认MSC 310的请求时，不会在默认MSC 310收到对于针对漫游号码的第二请求的响应。然而，由于第一池MSC325在池区域305中操作，其他MSC也在操作上与为GMSC 310尝试向其进行呼叫的移动台服务的RAN节点相连。

根据本发明的实施例，默认MSC 310维护识别也与第一池MSC325在相同池区域中运行的替代MSC的列表。因此，当未收到对针对漫游号码的第二请求的响应时，默认MSC 310从列表中选择在覆盖被叫移动台的池区域305中的第二池MSC330。在线525处，默认MSC 310将对于与被叫移动台相关的漫游号码的第三请求传送到第二池MSC330。如果第二池MSC330未停止运行，它将接收并处理对漫游号码的第三请求。然而，由于被叫移动台并未向第二池MSC330注册，第二池MSC330将不能立即提供与被叫移动台相关的漫游号码。因此，在线530处，第二池MSC330将对与被叫移动台相关的额外用户数据的请求(例如MAP_RESTORE_DATA消息)发送到HLR 315。然后，HLR 315将与被叫移动台相关的额外用户数据(例如国际移动用户身份(IMSI))记录传送回第二池MSC330。在线535处，第二池MSC330将与被叫移动台相关的漫游号码传送给HLR 315。最后，默认MSC 310将漫游号码发送给HLR 315。于是，HLR 315能够响应来自GMSC 310的呼叫建立消息，并且可以通过GMSC 310和第二池MSC330建立与被叫移动台的呼叫。

本领域技术人员能够理解，如果当默认MSC 310传送对于漫游号码的第三请求时，消息序列图500中所示的第二池MSC330也停止运行，那么默认MSC 310可以简单地选择也在覆盖被叫移动台的池区域中的第三MSC(未示出)。因此，根据本发明的实施例，HLR 315能够重复执行将对漫游号码的多个请求传送给给定池区域305中的多个MSC的过程，直到其中一个MSC将适当的漫游号码提供给默认MSC 310为止。

根据本发明的实施方式，默认MSC 310可能是池区域305中的关键失败点。即，如果默认MSC 310停止运行，那么对于在池区域305中运行的所有移动台的呼叫将无法接通。因此，如本领域技术人员所知，可使用诸如设备冗余和1+1或N+1容错配置的错误管理过程，相对于其他MSC池325、330提高默认MSC 310的可靠性。

参见图6，一般流程图示出根据本发明的实施方式、从默认MSC310角度看的在移动通信网络中路由呼叫的方法600。在步骤605，默认MSC 310处理从HLR 315接收的对于被叫MS的漫游号码的第一请求。对于漫游号码的第一请求包括识别管理对被叫MS的呼叫的第一池MSC325的网络资源标识符(NRI)。在步骤610，默认MSC 310使用第一请求中的NRI识别第一池MSC325。在步骤615，默认MSC310随后将对于MS的漫游号码的第二请求传送到第一池MSC325。在步骤620，确定是否从第一池MSC325接收到对漫游号码的第二请求的响应。如果是，则在步骤625在默认MSC 310处理漫游号码。在步骤630，将漫游号码传送到HLR 315，完成对移动台的呼叫，并且方法600结束。但是，如果在步骤620未从第一池MSC325接收到漫游号码，则方法600进入步骤635，将对于漫游号码的第三请求从默认MSC 310传送到第二池MSC330。

当第二池MSC330接收到对于漫游号码的第三请求时，由于被叫MS上次注册到第一池MSC325而不是第二池MSC330，因此第二池MSC330不会识别出被叫MS。因此，响应对于漫游号码的第三请求，第二池MSC330将对额外用户数据的请求传送到HLR 315。HLR 315将诸如与被叫MS相关的IMSI记录的额外用户数据传送到第二池MSC330。只有这时，第二池MSC330才能识别与被叫MS相关的漫游号码并将其传送给默认MSC 310。

在步骤640，在默认MSC 310处理从第二池MSC330接收的漫游号码。在步骤645，默认MSC 310随后将漫游号码传送给HLR 315。这时，可以完成对移动台的呼叫，并且方法600结束

因此，本发明的优点包括减少移动通信网络中的失败呼叫。在覆盖被叫移动台的给定池区域中有多个移动交换中心(MSC)运行的情况下，对于在池区域中运行的移动台的所有呼叫将首先由默认MSC处理。默认MSC不限于将对被叫移动台的漫游号码的请求传送到移动台上次注册到的那一个MSC。相反，默认MSC 310可以重复地联系在池区域中运行的多个MSC中的每个MSC，直到其中一个MSC能够提供对于特定被叫移动台的漫游号码。通过减少失败呼叫的频率，本发明的实施例使得能够改善网络用户的服务质量(QoS)并能更有效地使用网络资源。

以上的详细说明只提供了示例实施方式，并不意味着限定本发明的范围、应用或配置。相反，示例实施方式的详细说明使得本领域技术人员能够实施本发明的示例实施方式。应当理解，可以在不背离随附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下对组件和步骤的功能和安排进行各种改变。应当理解，这里描述的本发明的实施方式可以包括一个或多个常规处理器和控制一个或多个处理器与特定的非处理器电路一同实施如上所述的在移动通信网络中路由呼叫的一些、大部分或全部功能的独特存储程序指令。非处理器电路可包括但不限于无线电接收机、无线电发射机、信号驱动器、时钟电路、电源电路以及用户输入设备。这样，这些功能可被解释为在移动通信网络中路由呼叫的方法的步骤。可选地，一些或所有功能可由没有存储的程序指令的状态机实现或者在一个或多个专用集成电路(ASIC)(其中每个功能或特定功能的某些组合被实现为自定义逻辑)中实现。当然，可以使用这两种方式的组合。因此，已经在这里描述了用于这些功能的方法和装置。此外，尽管可能需要一定的努力以及由例如可用时间、当前技术和经济考虑而激发的多种设计选择，仍期望本领域技术人员能够在这里公开的概念和原理的指引下能够以最少的试验容易地产生出这样的软件指令和程序以及IC。

在前述说明书中，已公开了本发明的特定实施方式。然而，应当理解，本领域技术人员可以在不背离随附权利要求书限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变形。因此，说明书和附图只是示例性的而不是限定性的，并且所有这种修改都包括在本发明的范围内。优点、好处、解决问题的方案以及可能导致任何优点、好处或解决方案发生或变得更加明显的元素不应被理解为任何或所有权利要求中关键的、要求的或者必要的特征或元素。本发明只由随附的权利要求(包括在本发明未决期间作出的任何修改)以及这些权利要求的所有等同物来限定。

Claims (10)

1.一种在移动通信网络中路由呼叫的方法，所述方法包括：

在归属位置寄存器HLR接收来自第一池移动交换中心MSC的消息，移动台MS在池区域中向所述MSC注册，所述消息包括池区域的默认MSC的地址信息、但不包括第一池MSC的地址信息，所述消息还包括第一池MSC的网络资源标识符NRI；

在HLR仅存储关于服务于MS的池区域的默认MSC的地址信息；

在默认MSC处理从HLR接收的对于与MS相关联的漫游号码的第一请求，其中对于漫游号码的第一请求包括识别第一池MSC的NRI；

使用NRI在默认MSC识别第一池MSC；

将对于与MS相关联的漫游号码的第二请求从默认MSC传送到第一池MSC；

响应于对于漫游号码的第二请求，在默认MSC处理从第一池MSC接收的与MS相关联的漫游号码；

将与MS相关联的漫游号码从默认MSC传送到HLR；以及

在响应于第二请求未从第一池MSC接收与MS相关联的漫游号码后，从默认MSC向第二池MSC传送对于与MS相关联的漫游号码的第三请求，其中第一池MSC和第二池MSC在单个池区域中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中响应于第三请求，第二池MSC向HLR传送对于与MS相关的额外用户数据的请求。

3.根据权利要求2所述的方法，其中响应于对于与MS相关的额外用户数据的请求，HLR将MS的国际移动用户身份IMSI记录传回第二池MSC。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：

在默认MSC处理从第二池MSC接收的MS的漫游号码；

将MS的漫游号码从默认MSC传送到HLR。 

5.根据权利要求2所述的方法，其中对于额外用户数据的请求包括移动应用部分MAP_RESTORE_DATA消息。

6.根据权利要求1所述的方法，其中默认MSC包括1+1或N+1容错配置。

7.根据权利要求1所述的方法，其中对于从HLR接收的漫游号码的第一请求是响应包括从网关移动交换中心(GMSC)传送到HLR的移动应用部分MAP_SEND_ROUTING_INFORMATION消息的呼叫建立消息的。

8.根据权利要求1所述的方法，其中对于与MS相关联的漫游号码的第一请求包括移动应用部分MAP_PROVIDE_ROAMING_NUMBER消息。

9.根据权利要求1所述的方法，其中由于第一池MSC停止运行，未响应第二请求从第一池MSC接收到与MS相关联的漫游号码。

10.根据权利要求1所述的方法，其中对与MS相关联的漫游号码的第一请求遵从第三代合作伙伴项目(3GPP)标准。 

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